金属与金属材料
1．[2024年吉林中考真题]实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
（1）图1实验中，对比___________(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。
（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为___________。
（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是___________。
（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处___________(答一条即可)。
2．[2024年湖南中考真题]铁制品经常有锈蚀现象，于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
（1）探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙，还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件，设计如下实验：
①A中玻璃仪器的名称是______。
②一周后，观察A、B、C中的铁钉，只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象，由此得出铁钉锈蚀需要与______接触的结论。
（2）除锈
取出生锈的铁钉，将其放置在稀盐酸中，一段时间后发现溶液变黄，铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是______（用化学方程式表示）。稀盐酸可用于除锈，但铁制品不可长时间浸泡其中。
（3）防锈
防止铁制品锈蚀，可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有______（写一种即可）。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈，发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
3．[2024年河北中考真题]根据下图所示实验回答问题。
（1）甲是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作。操作B的名称为_________；从操作A和C中任选一个，写出所选操作的字母和其中用玻璃棒搅拌的目的：_________。
（2）乙是用点滴板进行的微型实验。向盛有药品的孔穴1~5中分别滴加等量的稀疏酸。
①孔穴1和孔穴_________中有气泡产生；②对比孔穴1、2和3中的现象，得出X的金属活动性比铜、银的_________（选填“强”或“弱”）；③为验证铜和银的金属活动性强弱，需进行的实验是_________（试剂任选）。
4．[2024年湖南长沙中考真题]通过实验可以验证物质的性质。下列试剂中，能验证铁、铜的金属活动性顺序的是( )
A.稀硫酸 B.蒸馏水 C.硫酸铜溶液 D.澄清石灰水
5．[2024年广东中考真题]科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含)的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。
（1）中铁元素化合价是______，铁、氧元素的质量比为______。
（2）应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式：。
ⅰ.以该方法处理某赤泥样品实验数据如图2所示。据图计算，反应从开始至10分钟，提取铁的质量为______g。
ⅱ.我国每年产生赤泥约9000万吨，假设赤泥中的质量分数为30%，用新方法处理9000万吨赤泥，理论上可提取铁______万吨(写出计算过程)。
ⅲ.传统方法通常使用CO还原，新方法能使产业更加绿色环保的原因是______(写一种)。
6．[2024年广东中考真题]铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
图1
（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是______。
（2）“溶铜”中，存在Cu与生成CuO的反应，该反应属于______(填基本反应类型)。“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，该操作名称为______。
（3）“制箔”中，发生反应的化学方程式：，X的化学式为_______。物质X可用于______和______工序。
（4）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在______内(填字母)。
a.45~49℃ b.50~52℃ c.53~55℃ d.56~60℃
（5）“酸洗”后，用熟石灰中和酸性废液，其反应的化学方程式为______。
7．[2024年贵州中考真题]贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。
Ⅰ.精准识矿
（1）金属的性质与存在形式。
①铝具有很好抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为______。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰______（选填“强”或“弱”）于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是______。
多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿、铝土矿、菱锰矿等。
Ⅱ.精深用矿
（2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应的化学方程式为______。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的______性能。
（3）用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料的流程如图1。
已知：菱锰矿中除外，还有；能与稀硫酸发生复分解反应，不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。
①过滤器中得到的滤渣是______。
②反应器中，溶液与反应可生成锰的氧化物，如、、。发生的反应之一是，X的化学式是______。
③70℃时，在反应器中保持通入的和溶液的质量不变，只改变溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是______。
8．[2024年广西中考真题]《梦溪笔谈》中“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”记录了古代铁器生产、使用的情形。回答问题：
（1）炼铁的原理是利用CO与的反应。中Fe的化合价为______。
（2）“剂钢”指的是合金钢，钢的硬度比纯铁的______（填“大”或“小”）。每年有大量的钢铁被锈蚀，请提出一条钢铁防锈的措施______。
（3）人类对铁的利用比铜晚了1500多年，这是因为铁的金属活动性比铜的_____（填“强”或“弱”）。已知胆矾溶于水得到硫酸铜溶液，请用化学方程式解释“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”的原因：_____。
9．[2024年天津中考真题]金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
（1）“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料，利用铝合金的性质是______（填序号）。
A.良好的导电、导热性 B.密度小且抗腐蚀性强
（2）工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式为_______。
（3）“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术，迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液，向其中加入一定量的金属锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质为_______（填化学式）。
（4）我国神州载人飞船上的天线使用了钛镍合金，其中镍（Ni）和铁的金属活动性相近，该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到金属混合物8.5g，则该混合物中铜的质量为_______g。
10．[2024年河南中考真题]金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。
（1）铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？
（2）现将过量的锌粉加入到和的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么_______？请写出有关反应的化学方程式_______。
11．[2024年陕西中考真题]关于铝、铁、银三种金属，下列有关说法正确的是( )
A.三种金属在空气中均易锈蚀
B.用稀硫酸可以区分三种金属
C.用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D.三种金属均是生活中常用导线的制作材料
12．[2024年湖北武汉中考真题]湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑，其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( )
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
13．[2024年天津中考真题]烧杯中盛有金属铜和氧化铜的固体粉末10g，其中氧元素的质量分数为16%，向烧杯中加入140g一定溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应得到硫酸铜溶液。
计算：
（1）原固体粉末中金属铜的质量：________。
（2）所得溶液中溶质的质量分数（结果精确到0.1%）：________。
（3）若用60%的硫酸（密度为）配制上述所用140g一定溶质质量分数的稀硫酸，需要60%的硫酸多少毫升（；结果精确到0.1）。
14．[2024年河北中考真题]下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )
A.钢属于合金 B.铁属于非晶体
C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮
15．[2024年山西中考真题]据考古史料记载，我国劳动人民早在约3000年前就已经学会利用铁矿石冶炼铸铁，比欧洲各国领先1600多年。探索小组的同学们将铁矿石和冶炼产物的有关问题与现代科技相结合，完成了结构化的梳理和整合。
联系实际，解决问题：
（1）建筑业上，铁是制作_______的原料。
（2）医药上，适当补充铁元素可预防的疾病是_______。
（3）磁铁矿属于物质类别中的_______。它的主要成分用化学式表示为_______。
（4）在我国古代湿法炼铜中，铁的突出贡献用化学方程式表示为______。
参考答案
1．答案：（1）AB
（2）U型管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈
（3）氧气浓度较大
（4）未能探究铁生锈是否与氧气有关
2．答案：（1）①试管
②氧气和
（2）
（3）表面刷漆、涂油等
3．答案：（1）过滤；A：搅拌，加速溶解或C：搅拌，防止局部温度过高，液滴飞溅
（2）5；强；将硝酸银溶液滴加到孔穴2中观察到铜片表面有银白色物质析出可证明活动性铜>银或将硫酸铜溶液滴加到孔穴3中无实验现象可证明活动性铜>银
解析：
4．答案：AC
解析：在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与酸反应生成氢气，排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
A、稀硫酸能与铁反应生成氢气，而铜不能与稀硫酸反应，说明铁的金属活动性比铜强，能验证铁、铜的金属活动性顺序，符合题意；
B、蒸馏水不能与铁、铜发生反应，无法验证铁、铜的金属活动性顺序，不符合题意；
C、硫酸铜溶液能与铁发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜强，能验证铁、铜的金属活动性顺序，符合题意；
D、澄清石灰水不能与铁、铜发生反应，无法验证铁、铜的金属活动性顺序。符合题意；。
故选AC。
5．答案：（1）①+3
②7：3
（2）①2.58
②解：设理论上可提取铁的质量为x，
x=1890万吨
答：理论上可提取铁1890万吨。
③新方法产物是水，对环境无污染
解析：（1）中氧元素显-2价，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则铁元素的化合价是+3价；铁、氧元素的质量比为（56×2）：（16×3）=7：3；
（2）ⅰ、0分钟时，铁的质量为15.0g×28.0%=4.2g；10分钟时，铁的质量为9.0g×18.0%=1.62g；故反应从开始至10分钟，提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g；
ⅱ、见答案；
ⅲ、传统方法通常使用CO还原，新方法用氢气在一定条件下还原氧化铁，生成铁和水，能使产业更加绿色环保的原因是氢气还原氧化铁产物为水，对环境无污染。
6．答案：（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
（2）①化合反应
②过滤
（3）①
②溶铜
③酸洗
（4）c
（5）
解析：（1）“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（2）“溶铜”中，存在Cu与生成CuO的反应，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，则该操作实现了固液分离，名称为过滤；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、2、10、4，生成物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、0、2、0，故生成物中还应含2个S、8个O、4个H，故X的化学式为：；
溶铜过程中，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，且由图可知，酸洗过程中，也用到硫酸，故物质X可用于溶铜和酸洗工序；
（4）由图可知，“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，故需要温度控制在53~55℃ 。
故选c；
（5）“酸洗”后，用熟石灰中和酸性废液，其反应为氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，该反应的化学方程式为：。
7．答案：（1）
①
②强
③锌片附着一层红色固体
（2）①
②硬度大、耐腐蚀
（3）①
②
③溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物
解析：
（1）①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为：。
②金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，说明锰在氢前。铜片表面无明显变化，说明铜在氢后。由此可知金属活动性：锰强于铜。
③金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，发生反应：，生成的铜附着在锌片的表面，所以观察到的现象是：锌片附着一层红色固体。
（2）工业上用赤铁矿炼铁，CO与反应生成二氧化碳、铁，反应的化学方程式为：。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。
（3）①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，因为不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤器中得到的滤渣是。
②反应前有6Mn、32O、12H、6S，反应后（X除外）有6Mn、8O，根据化学反应前后各种原子个数相等，则X的化学式是。
③由图可知，当溶液的溶质质量分数为5.1%时，可获得高纯度的，当溶液的溶质质量分数为其它数值时，纯度降低，原因可能是溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。
8．答案：（1）+3
（2）①大
②在铁制品表面刷漆、涂油；保持铁制品表面干燥
（3）①强
②
9．答案：（1）B
（2）
（3）
（4）6.4
10．答案：（1）铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜
（2）固体是银和锌；
11．答案：B
解析：A.铁能与空气中的水蒸气、氧气等发生反应，铁易锈蚀，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，铝不易锈蚀，银化学性质不活泼，不与氧气反应，银不易锈蚀，故A错误；
B.将三种金属分别加入稀硫酸中，有气泡产生，溶液仍为无色的是铝，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色的是铁，无明显现象的是银，用稀硫酸可以区分三种金属，故B正确；
C.铁、银与硝酸铝溶液都不反应，无法验证铁、银的活动性顺序，故C错误；
D.铝、铁是生活中常用导线的制作材料，银价格偏高，一般在生活中不用做导线的制作材料，故D错误。
故选：B。
12．答案：A
13．答案：解：设氧化铜的质量为m，生成硫酸铜的质量为x，硫酸的质量为y。
原固体粉末中金属铜的质量：10g-8g=2g
所得溶液的质量：8g+140g=148g
所得溶液中溶质的质量分数：
需要60%的硫酸的体积：
答：原固体粉末中金属铜的质量2g：所得溶液中溶质的质量分数10.8%：需要60%的硫酸10.9mL。
14．答案：A
15．答案：（1）钢筋
（2）贫血
（3）①混合物
②
（4）
